CN101474744B - 锅具用钛钢铝三层复合板的制造方法 - Google Patents
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Abstract
锅具用钛钢铝三层复合板的制造方法，取含碳量小于0.15％、厚8～12毫米的两块低碳钢钢板和厚2～3毫米的两块钛板，磨光钢板和钛板的一面，光面相对按钢-钛-钛-钢的四层叠合起来，在压合下把周边缝熔封起来，两侧面刮涂2～5毫米铝粉膏，加热到900℃～950℃，用热轧机压延复合，变形率≥65％，再750℃扩散退火，除表面氧化层，冷轧压光，变形率≤10％，再650℃消除应力，剪掉熔封的周边，得到两块锅具用钛钢铝三层复合板。本发明采用在高温下产生的脆相较低的低碳钢与钛和铝用加热压延的方法复合制成钛钢铝复合板，钛钢和钛铝界面在共晶温度下原子互相扩散，达到冶金结合，铝层和钛板对钢板的包复严密，钛钢铝结合强度高，是理想的锅具用复合板。
Description
技术领域
本发明涉及一种复合板的制造方法，特别是一种锅具用钛钢铝三层复合板的制造方法。
背景技术
锅具是烹饪食品的用具，锅具在使用时，锅具的底面接触高温的炉具，锅具的里面接触食物。锅具是用金属材料加工制成，大多是用金属板材制成，锅具金属材料要求强度高、刚性好、导热性好、耐高温、耐腐蚀、外表美观、使用时不会产生影响人体健康的物质，有的还要导磁性好。目前的锅具有用铸铁、钢、铝、不锈钢等单一材料制成的，这些材料物理、化学性能不同，制成的锅具性能差别较大，主要的性能差别是在导热性、耐腐蚀性和使用时能否产生对人体健康有害的物质上。上述材料中，铸铁和钢导热性较好，导磁性好，耐腐蚀性较差，用铸铁和钢制成的锅具在使用时会有少量的铁元素溶出来进入食物中，食用后对防治缺铁性贫血有很好的辅助作用，但如果人体吸收过多的氧化铁会对肝脏产生危害；铝的导热性和耐腐蚀性好于铸铁和钢，外观也优于铸铁和钢，用铝制成的锅具在使用时会有少量的铝元素溶出来进入食物中，食用后铝会蓄积在脑中，引起脑神经退化，严重影响人的行为和智力，铝元素在人体内积累多了容易患老年痴呆症；不锈钢的耐腐蚀性好，制成的锅具美观耐用，但不锈钢的导热性稍差，价格较高，不合格的不锈钢存在影响人体健康的隐患，用不合格的不锈钢制成的锅具，在使用时其中的某些化合物会溶出来进入食物中，食用后会在体内累积，当达到某一限度时，就会危害人体健康，不合格的不锈钢一般为铬超标，铬是重金属，进入人体后，影响人体健康。
锅具的锅底和锅里面的使用要求不同，为了满足不同的需要，有用不同金属材料复合制成的复合板制作锅具。制作锅具的复合板中，最多的是钢和不锈钢复合板，钢和不锈钢都是钢材，较容易复合，钢的价格低、强度高、刚性好、耐高温、导热性好，是一种理想的锅具锅底的外层材料，不锈钢耐腐蚀性较好，美观耐用，可作为制作锅具锅里面的内层材料，用钢和不锈钢复合板制成锅具综合性能较好，但由于不锈钢锅存在上述影响人体健康的隐患，钢和不锈钢复合板不是很理想的锅具用复合板，钢的外观较差，仅用钢和不锈钢复合板制成锅具的外观不是很美观。
在金属材料中，钛的强度高、外表美观，性能稳定，耐腐蚀极强，不与人体发生反应，在医学上可制成人体内用的医疗器械或代用器官，被称为亲生物金属，是一种理想的锅具锅里面内层的材料，但是钛是一种价格较高的金属，用钢板为外层、较薄的钛板为内层的复合板是制作锅具的较理想的复合板材。
钛与钢是物理、化学性能差异较大的两种金属，复合较难。已有技术中，有用爆炸复合方法制成的钛钢复合板，复合时是用较厚的钢板与较薄的钛板叠放在一起，用爆炸的方法使钛板与钢板复合成复合板坯，然后用轧机把复合板坯轧到所需的厚度。这种用爆炸复合的钛钢复合板，钛钢的接合面有波纹、钛钢的结合的强度较低。锅具所需板材的厚度较小，一般是1.5毫米左右，由于钛的价格较高，制锅具用钛钢复合板的钛板层应尽可能薄，一般是0.2毫米左右，用轧机把复合板轧到锅具所需的厚度后，在接合面较大的波纹处钛板层会有钢露出点，使钛板对钢板的包复不严，钛钢的结合强度低，容易产生结合面分开，用钛钢复合板制成锅具的锅底是钢板，钢板外观较差、导热率不是很高、耐腐蚀性不好。
发明内容
本发明的目的是为了克服上述不足，提出一种钛板对钢板的包复地严密、钛钢的结合强度高、外观较好、导热率较高的锅具用钛钢铝三层复合板的制造方法。
本发明是用如下方法实现的。
本发明的发明方案是把低碳钢钢板与较薄的钛板表面磨光叠合在一起，排出层间空气，把周边缝隙焊封，在钢板一面刮涂铝粉膏，把叠合板加热到其共晶温度，在热轧机上热轧熔接，制成锅具用钛钢铝三层复合板。
为实现上述发明方案，锅具用钛钢铝三层复合板的制造方法有如下步骤：
(1)取形状和面积相同的含碳量小于0.15％、厚度是8～15毫米的两块低碳钢钢板和厚度是2～3毫米的两块纯钛板；
(2)用钢刷刷净上述纯钛板的一个板面，用200#砂轮打磨钢板的一个板面，得到两块一个板面是清净面另一个板面是非清净面的一面清钢板和两块一个板面是清净面另一个板面是非清净面的的一面清钛板；
(3)在一块一面清钛板的非清净面上均匀摊铺一层粉末隔离剂，把另一块一面清钛板的非清净面对着摊铺有一层粉末隔离剂的一面清钛板的非清净面叠合在一起，得到两个侧面是清净面的叠合钛板，把两块一面清钢板与两个侧面是清净面的叠合钛板叠合，叠合时，一面清钢板的清净面对着叠合钛板的清净面，得到依次是钢-钛-钛-钢的四层叠合板；
(4)把四层叠合板用压力机压合平整，在压力机压合下用惰性气体保护焊的方法把四层叠合板的周边板间缝隙熔封起来，同时提升温度，排除四层叠合板间的空气，在四层叠合板熔封的周边涂刷泡花碱，得到封边叠合板；
(5)用200#砂轮打磨四层叠合板两侧钢板的非清净面，得到两侧清净的封边叠合板，按重量份取铝含量≥95％的铝粉100份、耐火粘土10～30份、硼砂4～8份、氯化铵4～8份，混合均匀，用水调成膏状，制成铝粉膏，在两侧清净的封边叠合板两侧钢板的清净面上刮涂一层2～5毫米厚的铝粉膏，得到复合坯板；
(6)把复合坯板加热到900℃～950℃，把加热后的复合坯板用两辊或四辊热轧机压延复合，让压延复合的变形率≥65％，得到压延复合板；
(7)把压延复合板加热到750℃，然后在气体保护中或在大气中扩散退火，得到扩散退火压延复合板；
(8)用喷砂的方法除掉扩散退火压延复合板表面的氧化层，得到净面压延复合板；
(9)把净面压延复合板用两辊或四辊冷轧机冷轧压光，让冷轧变形率≤10％，得到冷轧压延复合板；
(10)把冷轧压延复合板加热到650℃，然后在空气中自然冷却消除应力，得到除应力压延复合板；
(11)剪掉除应力压延复合板的熔封周边，得到两块锅具用钛钢铝三层复合板。
本发明是三层复合板，三层复合板的中间层是钢板，钢板的一侧是钛板，钢板的另一侧是铝板，采用铝粉膏和在高温下产生的脆相较低的低碳钢与钛用加热压延的方法复合制成钛钢铝复合板，在加热压延时选定把复合坯板加热到900℃～950℃、变形率大于等于65％，使钛钢界面和铝钢界面在共晶温度下原子互相扩散，达到冶金结合，钛钢铝复合板的钛和铝对钢板的包复严密，钛钢和钛铝的结合强度高，用本发明制作锅具时，用钛面作锅里，铝面作锅底，钛耐腐蚀极强，铝导热性好，铝钛的外表美观，钢的机械强度高，价格低，本发明是一种理想的锅具用复合板。
下面结合实施例，对本发明作进一步地说明。
具体实施方式
压延复合锅具用钛钢复合板的制造方法有如下步骤：
(1)取长度是300～500毫米、宽度是80～150毫米、含碳量小于0.15％、厚度是8～15毫米的两块低碳钢钢板和长度是300～500毫米、宽度是80～150毫米、厚度是2～3毫米的两块纯钛板；
(2)用钢刷刷净上述纯钛板的一个板面，用200#砂轮打磨钢板的一个板面，得到两块一个板面是清净面另一个板面是非清净面的一面清钢板和两块一个板面是清净面另一个板面是非清净面的的一面清钛板；
(3)在一块一面清钛板的非清净面上均匀摊铺一层氧化镁粉末隔离剂，把另一块一面清钛板的非清净面对着摊铺有一层粉末隔离剂的一面清钛板的非清净面叠合在一起，得到两个侧面是清净面的叠合钛板，把两块一面清钢板与两个侧面是清净面的叠合钛板叠合，叠合时，一面清钢板的清净面对着叠合钛板的清净面，得到依次是钢-钛-钛-钢的四层叠合板；
(4)把四层叠合板用压力机压合平整，在压力机压合下用惰性气体保护焊的方法把四层叠合板的周边板间缝隙熔封起来，同时提升温度，排除四层叠合板间的空气，在四层叠合板熔封的周边涂刷泡花碱，得到封边叠合板；
(5)用200#砂轮打磨四层叠合板两侧钢板的非清净面，得到两侧清净的封边叠合板，按重量份取铝含量≥95％的铝粉100份、耐火粘土10～30份、硼砂4～8份、氯化铵4～8份，混合均匀，用水调成膏状，制成铝粉膏，在两侧清净的封边叠合板两侧钢板的清净面上刮涂一层2～5毫米厚的铝粉膏，得到复合坯板；
(6)把复合坯板加热到900℃～950℃，把加热后的复合坯板用两辊或四辊热轧机压延复合，让压延复合的变形率≥65％，得到压延复合板；
(7)把压延复合板加热到750℃，然后在气体保护中或在大气中扩散退火，得到扩散退火压延复合板；
(8)用喷砂的方法除掉扩散退火压延复合板表面的氧化层，得到净面压延复合板；
(9)把净面压延复合板用两辊或四辊冷轧机冷轧压光，让冷轧变形率≤10％，得到冷轧压延复合板；
(10)把冷轧压延复合板加热到650℃，然后在空气中自然冷却消除应力，得到除应力压延复合板；
(11)剪掉除应力压延复合板的熔封周边，得到两块锅具用钛钢铝三层复合板。
Claims (2)
1.一种锅具用钛钢铝三层复合板的制造方法，其特征在于：有如下步骤：
(1)取形状和面积相同的含碳量小于0.15％、厚度是8～15毫米的两块低碳钢钢板和厚度是2～3毫米的两块纯钛板；
(2)用钢刷刷净上述纯钛板的一个板面，用200#砂轮打磨钢板的一个板面，得到两块一个板面是清净面另一个板面是非清净面的一面清钢板和两块一个板面是清净面另一个板面是非清净面的的一面清钛板；
(3)在一块一面清钛板的非清净面上均匀摊铺一层粉末隔离剂，把另一块一面清钛板的非清净面对着摊铺有一层粉末隔离剂的一面清钛板的非清净面叠合在一起，得到两个侧面是清净面的叠合钛板，把两块一面清钢板与两个侧面是清净面的叠合钛板叠合，叠合时，一面清钢板的清净面对着叠合钛板的清净面，得到依次是钢-钛-钛-钢的四层叠合板；
(4)把四层叠合板用压力机压合平整，在压力机压合下用惰性气体保护焊的方法把四层叠合板的周边板间缝隙熔封起来，同时提升温度，排除四层叠合板间的空气，在四层叠合板熔封的周边涂刷泡花碱，得到封边叠合板；
(5)用200#砂轮打磨四层叠合板两侧钢板的非清净面，得到两侧清净的封边叠合板，按重量份取铝含量≥95％的铝粉100份、耐火粘土10～30份、硼砂4～8份、氯化铵4～8份，混合均匀，用水调成膏状，制成铝粉膏，在两侧清净的封边叠合板两侧钢板的清净面上刮涂一层2～5毫米厚的铝粉膏，得到复合坯板；
(6)把复合坯板加热到900℃～950℃，把加热后的复合坯板用两辊或四辊热轧机压延复合，让压延复合的变形率≥65％，得到压延复合板；
(7)把压延复合板加热到750℃，然后在气体保护中或在大气中扩散退火，得到扩散退火压延复合板；
(8)用喷砂的方法除掉扩散退火压延复合板表面的氧化层，得到净面压延复合板；
(9)把净面压延复合板用两辊或四辊冷轧机冷轧压光，让冷轧变形率≤10％，得到冷轧压延复合板；
(10)把冷轧压延复合板加热到650℃，然后在空气中自然冷却消除应力，得到除应力压延复合板；
(11)剪掉除应力压延复合板的熔封周边，得到两块锅具用钛钢铝三层复合板。
2.按权利要求1所述的锅具用钛钢铝三层复合板的制造方法，其特征是：所述的步骤(1)中钛板和钢板的长度是300～500毫米、宽度是80～150毫米，步骤(3)中的粉末隔离剂是氧化镁粉末隔离剂。
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